母体多房棘球蚴感染通过Foxp3调控与肠道菌群重塑影响子代结肠炎易感性的机制研究

本研究针对组织寄生蠕虫感染能否通过母体传递免疫调节和菌群改变效应这一科学问题，通过建立多房棘球蚴(Emu)感染母鼠模型和DSS诱导结肠炎体系，发现母体感染可上调结肠Foxp3表达并重塑肠道菌群（如Rikenella增加、Lactobacillus减少），但该保护表型未遗传给子代。研究揭示了蠕虫-宿主互作的代际特异性，为炎症性肠病(IBD)防治提供新思路。

　　

在全球范围内，蠕虫感染影响着超过15亿人，这些古老的寄生虫与人类免疫系统的共进化关系引发了科学界的浓厚兴趣。一个引人深思的现象是，蠕虫感染率高的地区往往伴随着较低的自免疫疾病发病率，这种被称为"卫生假说"的免疫调节机制至今仍是研究热点。然而，关于组织寄生蠕虫（如主要寄生于腹腔的多房棘球蚴Echinococcus multilocularis, Emu）能否通过母体将免疫保护效应传递给后代，科学界仍存在认知空白。

山西农业大学兽医学院与中国农业科学院兰州兽医研究所的研究团队在《BMC》发表的重要研究，通过精巧的动物实验设计揭开了这一谜题。研究人员建立Emu感染母鼠模型，在其子代中采用3%葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导结肠炎，结合16S rRNA测序和Foxp3表达分析，系统评估了母体感染对子代肠道免疫和菌群的影响。

研究采用的关键技术包括：1) Emu原头节腹腔接种建立慢性感染模型；2) DSS化学诱导结肠炎体系；3) 疾病活动指数(DAI)和组织病理学评分；4) qRT-PCR检测Foxp3表达；5) Illumina MiSeq平台V3-V4区16S rRNA测序分析肠道菌群。所有实验均通过兰州兽医研究所动物伦理委员会审批（批号LVRIAEC-2020-009）。

母体慢性Emu感染减轻C57BL/6J小鼠结肠炎
通过监测体重变化、DAI评分和结肠长度发现，感染Emu的母鼠在DSS攻击后表现出显著保护效应：体重损失减少23%（P<0.01），DAI评分降低2.1倍（P<0.001），结肠长度保持率提高18%。组织学显示感染组结肠隐窝结构完整，炎症细胞浸润减少，病理评分下降64%（P<0.0001）。qPCR证实这种保护作用与结肠Foxp3表达上调3.7倍相关（P<0.01），表明调节性T细胞(Treg)激活是关键机制。

Emu感染母鼠的子代未获得结肠炎抵抗性
令人意外的是，母体的保护表型未能传递给子代。DSS处理后，感染组子代与对照组子代表现出相似的体重下降（约15%）、DAI评分（均值3.2）和结肠缩短（6.8±0.3 cm vs 6.5±0.4 cm）。组织病理学显示两组子代均出现广泛隐窝破坏和透壁炎症。更关键的是，感染组子代结肠Foxp3表达反而降低31%（P<0.05），这解释了保护效应缺失的免疫学基础。

母体与子代肠道菌群呈现差异化重塑
通过Bray-Curtis距离分析（R=0.6551, P=0.001），研究发现：

• 母体感染后Rikenella（+4.1倍）、Odoribacter（+3.8倍）等SCFA产生菌显著增加，而Lactobacillus（-2.3倍）等抗炎菌减少
• 子代菌群变化截然不同：Desulfovibrio（促炎菌，+5.6倍）和Helicobacter（+3.2倍）显著富集，Muribaculum（-4.8倍）等有益菌减少
• 仅Odoribacter在母体（P<0.001）和子代（P<0.01）中同步增加，提示部分菌群可跨代传递

这项研究首次揭示：组织寄生蠕虫Emu虽能通过Foxp3⁺ Treg细胞激活和菌群重塑（如Odoribacter增加）保护母体抵抗结肠炎，但这些效应具有代际局限性。子代菌群结构的显著差异（如Desulfovibrio激增）和Foxp3表达抑制，导致保护性免疫未能遗传。该发现为理解蠕虫-宿主共进化提供了新视角，提示不同寄生部位（组织vs肠道）的蠕虫可能具有迥异的跨代免疫调节模式，这对开发基于蠕虫衍生分子的IBD治疗策略具有重要指导价值。